Question

把物質的量均為0.1mol的AlCl₃、CuCl₂和H₂SO₄溶于水制成100 mL的混合溶液，用石墨做電極電解，并收集兩電極所產生的氣體，一段時間后在兩極收集到的氣體在相同條件下體積相同。則
(1)兩個電極均可收集到的氣體在標準狀況下的體積為         L；
(2)電路中共轉移          mol電子；
(3)鋁元素最終的存在形式為             。

Answer 1

（1）7.84 （2）0.9 （3）Al³⁺和Al(OH)₃

（1）根據離子的放電順序可知，陽極首先是氯離子放電，生成氯氣，然后是OH^－放電，生成氧氣；陰極首先是銅離子放電，析出銅，然后是氫離子放電生成氫氣。設生成氫氣的物質的量是x，則根據電子的得失守恒可知，0.1mol×2＋2x＝0.5mol×1＋（x－0.25mol）×4，解得x＝0.35mol，其標準狀況下的體積是0.35mol×22.4L/mol＝7.84L。
（2）轉移電子是0.1mol×2＋2x＝0.9mol。
（3）根據以上分析可知，第一階段電解的是氯化銅，第二階段是氯化氫，第三階段是氯化鋁，最后是電解水，所以反應中生成的OH^－的物質的量是0.1mol，所以最終只能生成1/30mol氫氧化鋁沉淀，溶液中還有鋁離子存在。